Oсобенности управления полного привода
| Цыганков Эрнест Сергеевич
Полноприводный автомобиль наиболее сложен в управлении, т.к. в его конструкции заложены элементы переднего и заднего привода. Притом эти особенности не всегда дополняют друг друга, как в условиях прямолинейного разгона и торможения, а чаще всего при экстренных маневрах разнонаправленной тягой создают трудности в оценке и прогнозе поведения автомобиля.
Притом термин «полный привод» слишком обобщенная модель многочисленных технологий и устройств, характерных для изделий разных производителей, которые различаются развесовкой и распределением тяги по осям, положением центра масс, конструкцией дифференциалов, механической и автоматической КПП, постоянным или подключаемым приводом, блокированием дифференциала, наличием дополнительных активных систем: АВS (антиблокировочная система), ПБС (противобуксовочная система), АВС (активная подвеска), АSR (электронная система регулировки пробуксовывания), ВАS (система усиливающая торможение), ДSС и ЕSР (электронная система стабилизации), Niptronic (устройство для ручного переключения передач на АКПП) и др.
Чтобы исключить многообразие дополнительных рекомендаций отражающих особенности перечисленных устройств, в представленной методике выбран наиболее предсказуемый тип 4х4 с механической КПП и постоянно включенным полным приводом.
Подготовительные упражнения №№ 1, 2, 3 («квадрат», «треугольник» и «разворот на 1800) выполняются по стандартной схеме, но имеют некоторые отличия в характере управляющих действий.
После плавного поворота руля в режиме «нулевой тяги», начальный момент вращения автомобиля создается коротким импульсом дросселирования, который тотчас прерывается, чтобы избежать продольного скольжения автомобиля. Далее разворот автомобиля продолжается по инерции, но для его поддержания требуется серия из двух или более импульсов дросселирования, в зависимости от требуемого угла заноса. Занос прекращается поворотом колес и уменьшением тяги. Полное прекращение тяги или избыточная тяга усилят динамику вращения. Как вариант реакции на занос может применяться действие: отпустить педаль акселератора и тотчас нажать на нее.
В связи с динамичным разгоном полного привода требуется элемент торможения перед выполнением маневра. Притом чем круче разворот, например на 1800, тем больше должна быть снижена скорость. При выполнении упражнения на чистом льду без шипов скорость снижается до 10 км/час, а в режиме начального обучения до 3-5 км/час.
Разворот «волчок» (№ 4) выполняется по аналогии с передним приводом на тех моделях, где возможна блокировка колес стояночным тормозом, не влияющая на работу переднего привода. На других моделях, где такие действия не предусмотрены конструкцией автомобиля упражнение трансформируется в маневр «вертушка» - безостановочное вращение на 2-3 оборота.
Для выполнения упражнения после трогания с места автомобиль посылается на дугу минимального радиуса. Для перевода его во вращение применяется короткий по времени и средний по оборотам импульс тяги с пробуксовкой колес. Затем тяга прекращается, чтобы избежать продольного скольжения. Во время паузы, продолжительностью около секунды продолжается инерционное вращение, которое усиливается переменной тягой. Автомобиль пробуксовывая всеми колесами переходит от движения по сокращающейся спирали к вращению на месте, притом ось вращения переходит через середину кузова. Во время вращения кроме переменного дросселирования применяется подруливание, чтобы сохранить поступательное движение вперед - по кругу.
«Полицейский разворот» (упражнение 5) выполняется по стандартной схеме (см. методику заднего привода), но следует учесть динамичный разгон полного привода.
На моделях с АКПП желательно до поворота руля перевести селектор в положение «0» (нейтраль) и включить «Д» (движение вперед) в заключительной фазе, после выравнивания колес. Можно выполнить разворот не включая «О», но между переключением с реверса на «Д» необходимо обозначить паузу, не менее 1,5 - 2,0 сек., а также обозначить торможение, применив для этого моментное нажатие на тормозную педаль, чтобы бортовой компьютер не воспрепятствовал переключению с «заднего хода» на «движение вперед».
Упражнение 6 «снос-выравнивание» выполняется по аналогии с передним приводом в вариантах с постоянной тягой на входе в поворот и с увеличением тяги при излишне повернутых колесах. При реакции на снос передних колес уменьшается тяга, но не прекращается полностью, чтобы не создать предпосылки для возникновения заноса задней оси. Основная задача упражнения - сформировать навык «парадоксального руления» (уменьшения угла поворота колес при их сносе с заданной траектории).
Упражнение 7 «Занос-выравнивание» выполняется по схеме «Змейка» линейная и смещенная, позволяя сформировать навыки стабилизации при последовательном увеличении угла заноса от минимального по амплитуде до критического. Управляющие действия приближены к технологии заднего привода, за исключением реакции педалью акселератора. Если на заднем приводе педаль отпускается полностью, то на полном приводе - частично, чтобы использовать при выравнивании тягу передних колес. Для многих водителей можно использовать более понятную психологическую схему - отпустить педаль и тотчас нажать, исключая мощную тягу с пробуксовкой всех колес.
Упражнение 8 «Стабилизация при ритмичном заносе» выполняется вначале без разметки, а затем в коридоре шириной 20-30 м. Технология выполнения аналогична заднему приводу и требует взрывных действий руками, позволяющих создать опережающую стабилизацию, чтобы ритмический занос не закончился неуправляемым вращением автомобиля. Учитывая динамичность полноприводных автомобилей и склонность к боковому скольжению в ответ на пробуксовку всех колес, следует посылать короткие импульсы пробуксовки и избегать длительных пауз «закрытого газа».
Упражнение 9 «Критический занос - выравнивание» проводится по схеме упражнения 7 на «Змейке» со смещением разметки на 5-10 м или упражнения 8 без разметки.
Вначале на размеченной трассе выполняются управляющие действия аналогичные упражнению 2 («Треугольник»), формирующие навыки активной безопасности - реакции на занос предельной амплитуды. Затем по схеме упражнения 8 («Ритмический занос») формируется «чувство критического заноса», т.е. водитель пытается определить ту грань потери устойчивости, после которой возникает вращение автомобиля или неуправляемое боковое скольжение. На этом этапе обучения не удается избежать ошибок и нужна полная безопасность (просторная площадка, отсутствие опасных препятствий и упоров, гарантия избежать контактов с другими обучаемыми, контроль скорости движения).
Упражнение 10 «Стабилизация автомобиля после вращения» выполняется после короткого интенсивного разгона на второй передаче. Начальный импульс для вращения создается либо «контрсмещением», либо «контрзаносом».
При контрсмещении автомобиль мягко отводится в сторону пртивонаправленную вращению при отпущенной педали акселератора. Затем руль перекладывается в сторону вращения и как только автомобиль начинает движение в поворот посылается короткий, но мощный импульс тяги. Затем тяга на мгновение прекращается, чтобы избежать продольного скольжения, а автомобиль реагирует начальным заносом. Чтобы его усилить следует мощный и продолжительный импульс тяги, вызывающий вращение автомобиля на 1800. Затем выполняются действия аналогичные «полицейскому развороту» (см. упражнение 5). Одновременно с выключением сцепления руль резко и непрерывно переводится в противоположное направление до положения упора. Автомобиль переходит от вращения вокруг передних колес во вращение вокруг задних. После вращения на 2700 руль переводится в положение «прямо», чтобы избежать чрезмерного вращения. Затем отпускается педаль сцепления и посылается дозированная тяга для выравнивания автомобиля по курсу.
Для автомобилей с отключаемым передним мостом разгон выполняется в режиме полного привода, затем отключается передний мост и посылается мощная тяга на задние колеса. Затем после вращения вновь подключается передний мост для стабилизации автомобиля.
На автомобилях с АКПП вместо выключения сцепления применяется отпускание педали акселератора.
Для автомобилей, позволяющих заблокировать задние колеса стояночным тормозом применяется технология переднего привода в начале маневра, затем тормоз отключается и продолжение вращения происходит при пробуксовке всех колес. Однако этот вариант не позволяет использовать блокировку дифференциалов. Вращение и последующая стабилизация происходит по упрощенной схеме, если включить межосевую и заднюю блокировки дифференциалов.
На покрытии с высоким коэффициентом сцепления требуется предварительное «раскачивание» задней оси по технологии ритмического заноса (см. упражнение 8).
Выполняя это упражнение на автомобилях с высокорасположенном центре масс и тем более на высокопрофильных шинах (например, на семействе Джипов) следует помнить, что боковой упор о препятствие (яма, бугор, насыпь и др.) может привести к опрокидыванию.
Упражнение 11 «Восьмерка в заносе» по технологии выполнения близка к упражнению 3 «Разворот в заносе», но в заключительной фазе разворота на 3600 резко прекращается тяга, что способствует возникновению заноса в другую сторону.
Этот момент используется для перевода автомобиля в разворот противоположной направленности. В отличии от упражнения 8 «Ритмический занос», где требуется реакция на занос, здесь используется технология «контрзаноса», т.е. вращательный импульс первой части упражнения используется как подготовительное действие для вращения в другую сторону.
Упражнение 12 «Эллипс» представляет собой фигуру миниипподромной трассы, состоящую из двух симметричных поворотов радиусом 50 м и переходных прямых. Технология выполнения включает в себя элементы разгона, торможения и прохождения поворотов. В поворотах последовательно отрабатываются способы прохождения вкатыванием, с дозированным соскальзыванием передних колес (см. методику переднего привода) и заноса (см. методику заднего привода). Для перевода автомобиля в управляемое скольжение используется либо прием «контрсмещение», либо «контрзанос».
Упражнение 13 «Управляемый занос» выполняется на круговой разметке с радиусом поворотов 10, 15 и 20 м.
Хотя упражнение характеризуется как дополнительное в программе подготовки, следует отметить его значимость для формирования различных технологий управления. Для малоподготовленных водителей рекомендуется освоение техники вкатывания с элементами дозированного и полностью управляемого соскальзывания передних колес. Для продвинутых водителей, успешно освоивших все элементы программы, предлагается освоение «баллистического» скольжения по аналогии с передним приводом, когда лимит скорости в повороте определяется углом поворота колес. При постоянной уравновешенной тяге автомобиль устойчиво преодолевает поворот по заданному радиусу. При избытке тяги автомобиль соскальзывает кнаружи, а на короткое прекращение тяги реагирует уводом внутрь дуги.
Программа высшего водительского мастерства (спортивный уровень) предполагает освоение методики управляемого скольжения в режиме максимальной тяги. Для выполнения автомобиль разгоняется до второй передачи и угол атаки (направление подхода к размеченному кругу) реализуется по траектории спирали с уменьшением радиуса движения. Коротким импульсом тяги автомобиль переводится в боковое скольжение, затем после паузы возникает занос задней оси. Сохраняя угол атаки, направленный внутрь круга, водитель переводит автомобиль в режим пробуксовки всех колес, добиваясь этим бокового скольжения по кругу. Основная задача - добиться равновесия в системе водитель-автомобиль-дорога. Эта задача решается переменным дросселированием в режиме максимального крутящего момента и подруливанием прямо направленных колес. При условии равновесия в системе автомобиль адекватно реагирует на руление (при повороте руля кнаружи - увеличивает, а при повороте внутрь уменьшает радиус движения).
Контрольное упражнение 14 «Экстренный объезд препятствия» может проводиться либо в форме «Переставка» - стандартной трассы, используемой при испытании автомобилей, либо в форме объезда поперечно расположенного препятствия (частокол разметочных конусов).
Режимы выполнения оговариваются заранее: вкатывание, частичный снос передней оси, боковое скольжение. Экстремальность условий создается скоростным режимом прохождения, для чего используется радар, либо другое устройство для измерения скорости в контрольной зоне.
Контрольное упражнение 15 «Экстремальное прохождение поворота» проводится либо на учебной размеченной трассе, либо в реальных условиях обледенелого поворота при гарантированном обеспечении безопасности и исключении возможности опрокидывания. В качестве контрольного элемента рекомендуется использование крутых поворотов категории 5 или 6 (см. главу 3, п. 3.1). Способ прохождения определяет водитель, но контрольный створ перед поворотом он должен преодолеть с заданной скоростью, либо с заданной скоростью, либо за лидирующим инструктором.
